DE2210258B2

DE2210258B2 - Verfahren zum einbadigen Färben von Mischgeweben aus Polyester- und Cellulosefasern nach der Klotz-Verweil-Druckdämpf-Methode

Info

Publication number: DE2210258B2
Application number: DE19722210258
Authority: DE
Inventors: Hans-Ulrich Von Der Dipl.Chem. Dr. 6000 Frankfurt Eltz; Sien-Ling Dipl.-Chem. Dr. 6239 Lorsbach Ong; Helmut 6238 Hofheim Roehser
Original assignee: Farbwerke Hoechst AG
Current assignee: Hoechst AG
Priority date: 1972-03-03
Filing date: 1972-03-03
Publication date: 1974-12-05
Also published as: GB1417512A; IT981037B; DE2210258A1; DE2210258C3; NL7302648A; JPS4899474A

Description

Das einbadige Farben von Stückware aus Gemischen \on Polyester- und Cdlulosefasern mit Reaktiv- und DispersionsfarbstofTen nach dem Klotz-Vcrweii-Vcrfahren mit anschließender thermischer Behandlung der textlien Artikel zur Fixierung der Dispersionsfarbstoffe auf dem Polyesterfascranteil der Ware konnte sich in der Praxis; nicht einführen, weil das zur Fixierung des Rcaklivfarbstoffes auf der Ccllulosefaserkomponente notwendige Alkali die Dispersionsfarbstoffe sowohl chemisch als auch physikalisch (bezüglich des Verteiltingszustands) angreift und damit den Farbausfall au"" dem Polycslerantcil ties Fasermaterials sehr nachteilig beeinflußt.

Mit dem Aufkommen einer maschinentechnischen Neuentwicklung, die es erlaubt. Stückwar·.- im breiten Zustand aus einer Druckluftkammer zum Dämpfen in eine Druckdampfkammer einzufahren, um z. B. Farbstoffe zu fixieren (vgl. DT-OS 1460 704 und schweizerisches Paienl 426 703). ist die Frage aufgeworfen worden, ob die besagte Anlage auch zum Färben von Polyester-Ceilulosefaser-Mischgewcben gleichzeitig mit Reaktiv- und Dispcrsionsfarbstoffen nutzbar gemacht werden kann. Für dieses Vorhaben Wurde in Aussicht genommen, daß zunächst der Cellulosefaserantcil der Ware in Anwesenheit des Dispersionsfarbstoffes nach der bekannten Kallvcrwciltechnil: mil Rl iklivfaibstoffcn aus stark alkali ►hem Medium gefärbt wird. Die Fixierung des t)ispcrsionsfarbstoffes auf der Polyesterfaser sollte danach durch eine Druckdampfbehandlung erfolgen. Bei den entsprechenden Versuchen hat es sich jedoch herausgestellt, daß sich das am Färbebeginn zur Fixierung des Reaktivfarbstoffcs auf dem Cellulosetntei! erforderliche Alkali sodann im zweiten Vcrfchrcnsschritt sehr störend bemerkbar macht. Hs bewirkt in \-:x llil.-v eine Rück verseifung der ReiiktivfurbstolT-Faser-Bjndung sowie eine schädliche Ver änderung des Dispersionsfarbstoffe, sowohl durcl eine Verminderung des Dispersitiitsgrads als aucl durch chemische Umsetzung.

s Es wurde nun gefunden, daß die zuvor genanntei Schwierigkeiten überwunden werden können und siel Mischgewebe aus Polyester- und Cellulosefasern mi Reaktiv- und Dispersionsfarbstoffen nach der Klotz Verweil-Druckdämpf-Methodeeinbadig färben lassen

ίο wenn man das Textilmaterial bei Raumtemperatu mii einer wäßrigen Klotzflotte imprägniert, die nebei Reaktiv- und Dispersionsfarbstoffen, Natronlaugi und Natriumsulfat oder Natriumchlorid noch einer in der Hitze wirksamen Säurespender enthält, die st behandelte Ware sodann im feuchten Zustand zu Fixierung der Reaktivfarbstoffe unter den. gegebener alkalischen Bedingungen bei Raumtemperatur ode: maßig erhöhter Temperatur bis zu maximal 40⁰C verweilen läflt und anschließend die Fixierung dei Dispersionsfarbstoffe unter Einstellung neutraler bi:

schwach saurer Bedingungen durch den Säurespendei mittels Druckdämpfen bis 1.0 bis 3.0 atü herbeiführt

Die Durchführbarkeit der vorliegenden Erfindung

beruht auf der Grundlage, durch den Zusatz vor Säurespendern (Alkalibindern) zur kalten alkalischer Klotzflotte aus Reaktiv- und Dispersionsfarbstoffer geeignete Maßnahmen zu treffen, um bei Beginr der Hitzeeinwirkung das Alkali in kürzester Zeil unwirksam machen zu können und somit einen füi die Dispersionsfarbstoffe unschädlichen pH-Wert einzustellen.

Die Brauchbarkeit eines Säurespenders für diesen Zweck hängt von der Erfüllung der folgenden Voraussetzungen ab:

1. Der Säurespender muß in der kalten Flotte, die neben den Farbstoffen noch Natronlauge und Salz (Natriumchlorid oder Natriumsulfat) enthält, ausreichend löslich sein (bis zu 40 g/l bei 20 C).

2. Bei der Klotz- und Verweiltemperatur darf eine Reaktion des Säurespenders mit dem Alkali noch nicht stattfinden, um den Ablauf der Fixierung des Reaklivfarbstoffes nicht zu beeinträchtigen. Bei höheren Temperaturen (z. B. den Druckdämpftemperaturen) muß jedoch das anwesende Alkali durch den Säurespender unverzüglich gebunden und ein für die Fixierung der Dispersionsfarbstoffe unschädlicher pH-Bereich eingestellt werden.

3. Die bei der Alkalibildung durch den Säurespender entstehenden Reaktionsprodukte dürfen unter den Applik.-itionsbedingungen weder die Färbung noch die Wure nachteilig beeinflussen und müssen rückstandslos auswaschbar sein.

Im Zusammenhang mit dem beanspruchten Verfahren hat es sich gezeigt, daß die Alkalisalze monochlorierter oder monofluorierter. gesättigter aliphatischer Monocarbonsäuren mit 2 oder 3 Kohlenstoffatomen diese Bedingungen und Erfordernisse voll erfüllen. Ganz besonders günstig sind Niilriummonochloracetal und Natrium-monoehlorpropionat.

Diese Substanzen reagieren nicht mit dem Alkali, bevor höhere Temperaturen erreicht werden. Dadurch ist die Haltbarkeit der Klotzflotte und die zur Fixierung des Reaktivfarbstoffs erforderliche Alkalimengc gewährleistet.

Unter den Dämpfbedingungen, die zur Fixierung der Dispersionsfarbstoffe auf dem Polyesteranteil notwendig sind. z.B. 2 atü (132.K C). bringen die /iiwt herausgestellten Säurespender den nll-Wert

auf der Fuser innerhalb kurzer Zeit. ι. B. innerhalb 5 bis 10 Minuten, in die Nahe des Neutralpunkts. Dadurch wird die mögliche schädliche Einwirkung des Alkalis auf beide Farbstoffklassen mit Sicherheit ausgeschaltet und ein Vergilben der Cellulose verhindert.

Die bei der Alkalibindung entstehenden Reaktionsprodukte beeinflussen weder die erzeugte Färbung noch die Ware, auch wenn -- wie das bei in der DT-OS 1 460 704 bzw. dem schweizerischen Patent 426 703 beschriebenen Anlage üblich ist — das eine Gewebeende bis. zu 2 Stunden in der Druckdampfatmosphäre verweilt; die Reaktionsprodukte sind wasserlöslich und auswaschbar.

Nach dem Verfahren der vorliegenden Erfindung sind je Liter Natronlauge, 32,5%ig (38° Be), etwa 1,85 kg des Säurespenders erforderlich. Zum Färben wird die Stückware aus Polyester- und Cellulosefaser bei Raumtemperatur uiid etwa 60 Gewichtsprozent Flottenuufnahme mit einer wäßrigen Flotte ueklotzt, die

Y g Dispersionsfarbstoff.
X g !! ReaktivfarhstofT,
20 bis 30gl Natriumchlorid oder Natriumsulfat, * + 6 ml I Natronlauge, 32,5%ig (38 Bc), sowie

'. + 6) 1.85 g 1 des Säurespenders (auf ganze Zahlen aufgerundet)

und eventuell übliche Hilfsmittel, z. B. Netzmittel, enthält. Danach wird die Ware ohne Zwischentrocknen aufgedockt, und der Wickelkörper wird mit einer Plastik-Folie eingehüllv, um ein örtliches Antrocknen des applizierten Fä bcbades an den Gewebekanten zu verhindern. Während einer bis zu 12stündigen Verweilzeit kann die Docke in langsamer Rotation gehalten werden; diese Drehbewegung ist jedoch nicht Bedingung. Nach dem Verweilen wird die Ware druckgedämpft. Wenn dieser Prozeß auf einer Anlage gemäß DT-OS 1460 704 bzw. schweizerischem Patent 426 703 vorgenommen wird, dann dockt man die mit der Klotzflotte hehandelte Ware auf. fährt den Wickelkörper in die Druckluftkammer ein und zieht das Textilmaterial von dort aus im Sinne einer durchlaufenden Warenbahn über einen nach außen hin abgeschlossenen Schacht in die angeschlossene Druckdampfkammer ab. während dessen man die Stückware gleichzeitig der Einwirkung von Druckdampf ausgesetzt in der zweiten Kammer aufdockt und dort verweilen läßt. Die Einwirkungszeit liegt zwischen 20 und 120 Minuten. Nach dem Dämpfen wird die Ware in üblicher Weise nachbelhandelt und fertiggestellt.

Man erhält egale Färbungen mit guter Farbstoffausbeutc auf beiden Faseranteilen und Echtheiten, die denen von Färbungen nach Zweibadverfahren entsprechen.

Für dieses wirtschaftliche Einbadverfahren, das erst durch die Verwendung eines wirksamen Siiurespendcrs ermöglicht wird, eignen sich alle Reaktivfarbstoffe, die nach der Kaltverwciltcchnik applizicrbar sind. Hierbei handelt es sich um solche organische Verbindungen, die mindestens eine mit der Cellulosefaser reaktionsfähige Gruppe, eine Vorstufe hierfür oder einen mit der Cellulosefaser reaktionsfähigen Substituents aufweisen. Die Grundkörper dieser Farbstoffe können unterschiedlichen Verbindungsklasscn angehören; es eignen sich besonders solche aus der Reihe der Anthrachinone Azo- und Phthalocyaninfarbstoffe ,wobei die Azo- und Phthalocyaninfarbstoffe sowohl metallfrei als auch metallhaltig sein können. Als reaktionsfähige Gruppen und Vorstufen, die im alkalischen Medium solche reaktionsfähige Gruppen bilden, sind im Rahmen dieser Farbstoffe z. B. Epoxygruppen, die Äthylenimidgruppe, die Vinylgruppe innerhalb des Vinylsulfon- oder des Acrylsäurerestes, ferner die /f-SuIfato-äthyl-

sulfonylgruppe, die /i-Chlorathylsulfonylgruppe, die /i-Thiosulfatoäthylsulfonylgruppe, die /f-Phosphatoäthyisulfonylgruppe zu nennen. Dabei spielt es keine Rolle, ob die zuvor genannten Reste unmittelbar oder über ein Zwischenglied, besonders —NH— oder — NR- (R = niederes Alkyl), an das Farbstoffmolekül gebunden sind, wie z. B. beim Äthionylaminorest. Als reaktionsfähige Substituenten in Reaktivfarbstoffen kommen auch solche in Betracht, die leicht abspaltbar sind und einen rMektrophilen Rest hinterlassen. Als Beispiel derartiger Substituenten seien genannt Halogenatome an folgenden Ringsystemen :Chinoxalin,Triazin, Pyrimidin, Phthalazin und Pyridazon. Beispiele von Reaktivfarbstoffen der oben bezeichneten Art sind in den USA.-Patenten 2 670 265. 2 657 205, 3 197 456, 3 349 097. 3 324 151, 3 261823. 3 417 074, 3 278 549, 3 360 524. 3 278 516, 3 360 509, 3 360 505 sowie im französischen Patent 1 448 660 beschrieben.

Als Dispersionsfarbstoffe gelangen verfahrcnsgemaß die für das Färben von Fasermaterialien aus linearen Polyestern hinlänglich bekannten Farbstoffe, beispielsweise solche aus der Reihe der Azo- oder Anthrachinonfarbstoffe, zum Einsatz. Dispersionsfarbstoffe dieses Typs sind beispielsweise bekannt aus dem Colour Index, 3. Auflage 1971. Bd. 2. S. 2479 bis 2742.

Die DT-OS 1619 467 betrifft ein Vcrfahien zum gleichzeitigen Fixieren von Klotzfärbungcn oder Drucken mit Relativ- und D'-ipersionsfarbstoffen auf Mischungen aus Cellulosefascrn und Fascrmaterialicn aus linearen Polyestern, gemäß dem man Klotzbäder oder Druckpasten verwendet, die außer den genannten Farbstoffen und den zur Fixierung der Reaktivfarbstoffe erforderlichen Alkali sowie gegebenenfalls Carriern zusätzlich noch als Säurespuider wirkende halogcnhaltige organische Verbindungen enthalten, die vorzugsweise bei erhöhter Temperatur unter Abspaltung von Halogenwasserstoff nut Wasser reagieren, und wobei die Fixierung der \erschiedenen Farbstoffe durch Dämpfen bei Temperaturen über KX)¹C oder durch eine trockene Erhitzung bei Temperaturen über 130 C vorgenommen wird.

Obwohl der Gegenstand der DT-OS 1 619 467 mit demselben Problem wie die vorliegende Erfindung beschäftigt ist und die Zugabe der säurcabspaltenden Mittel den gleichen Zweck erfüllen soll, so erfolgt nach dem bekannten Verfahren die Farbstoff-Fixierung jedoch nicht zweistufig, sondern durch einen gleichzeitigen thermischen einstufigen Prozeß. Somit bleibt die Einstellung der für die volle Fixierung der Reaktivfarbstoffe erforderlichen pH-Bedingungen (alkalisch) und für die der Dispersionsfarbstoffe (sauer) der lern per» turabhängigcn Reaktionsgeschwindigkeit des Säurespenders und damit praktisch einem Zufall überlassen. Die Reproduzierbarkeit solcher Färbungen ist dadurch eingeschränkt, das gleiche gilt für die Fiiibstoffaiisbeutc.

Gegenüber diesem Slnnd der Technik erfolgt erfindungsgemllß die Fixierung der Farbstoffe auf die entsprechenden Faseranteile, jedoch getrennt voneinander, wodurch es ermöglicht wird, in jeder der beiden Fixierstufen optimale Bedingungen zu erzielen. Das erreicht man einerseits durch den KaIt-Verweilprozeß (max. 40⁰C), bei dem der Reaktivfarbstoff im alkalischen Medium fixiert wird, ohne daß der gleichzeitig anwesende Dispersionsfarbstoff nachteilig beeinflußt werden könnte. Bei dem anschließenden Druckdampfprozeß wird zuerst die sofort einsetzende Bindung des Alkalis durch den Säurespender und im weiteren Verlauf die Fixierung des Disp^öionsfurbstoffes unter günstigen pH-Bedingungen erreicht. Urne · gegenseitige Störung der beiden Farbstoffsysteme und damit eine Verringerung der Ausbeuten an Farbtiefe auf den einzelnen Faseranteilen wird dadurch ausgeschaltet,

Beispiel 1

Stückware aus Polyesterfasern und mercerisierter ίο Baumwolle im Mischungsverhältnis 67:33 wir4 auf dem Foulard bei einer Flottenaufnahme von 60 Gewichtsprozent mit einer wäßrigen Flotte von Raumtemperatur geklotzt, die im Liter enthält:

9 g des Reaktivfarbstoffe der Formel

NaO₃S - O - CH₂ - CH₂ - O₂S

HO NH,

Na Oj S

18 υ des Rcaktivfarbstoffs der Fo<mel

N = N- SO₂ - CH₂ - CH₂ - O - SO₃Na

SO₁Na

Cu

O NH--CO-CH₃

NaO₁S — O — CH₂ — CH, — SO₂ - <f V-N=== N-X

NaO₁S OCH,

SO₃Na

25 g eines Gemisches aus etwa gleichen Anteilen von Dispersionsfarbstoffcn der Formeln

NH- CH₂OH

HO

NH-CH₂OH

14 g des Dispcrsionsfarbstofls der Formel

9 g des Dispersionsfarbstoffs der Formel

40

45 12 ml Natronlauge, 32,:%ig (38Bc). 21g Na-Irium-monochloracctat und 20 g Natriumchlorid.

Die in dieser Weise behandelte Ware wird sodann ohne Zwischentrocknen aufgedockt, durch Abdecken mit einer Plastikfolie gegen Antrocknen geschützt und in diesem Zustand 10 Stunden bei Raumtemperatur verweilen gelassen, wobei die Fixierung der Reaktivfarbstoffe auf dem C'elluloseantei' der Fasermischung erfolgt. Danach wird die Ware in die Druckluftkammer einer gemäß DT-OS 1460 704 bzw. schweizerischem Patent 426 703 beschriebenen Anlage eingebracht, von dort i.i die Diuckdampfkammur umgedockt und dabei 60 Minuten bei 2 atü bzw. 132,8 C druckgedämpft. Anschließend wird das gefärbte Textilmaterial in üblicher Weise nachbcliandelt und fertiggestellt. Man erhiilt eine egale Dunkclblaufärbung mit sehr guten Farbstoffausbeuten auf beiden Fascrantcilcn.

_6j Beispiel 2

Stückware aus Polyesterfasern und Zellwolle im Mischungsverhältnis 70:30 wird entsprechend Beispiel 1 geklotzt; die Holte enthält im Liter

12 g des Reaktivfarbstoffe der Formel NH₂

SO₁H

und

H₂N O OH

M U

COOH HO O NH-CH₂OH

NH

ίο 0.13 μ des Dispersionsfarbstoffs der Formel

12 g eines Gemisches aus etwa gleichen Anteilen von Dispersionsfarbstoffen der Formeln

V H -^J-*

H₂N O NH-CH₂OH

HO O OH 9 ml Natronlauge. 32.5%ig I38¹ Bo). 17 g Natrium monochlorpropionat und 20 g 'Natriumsulfat.

Zur Fixierung der Farbstoffe verfährt man wie in Beispiel I beschrieben und erhält eine egale Königs blaufarbung mit guten Farbstoffausbeuten auf beider Faseranteilen.

Beispiel 3

Stückware wie unter Beispiel I wird mit einer wäßrigen Flotte geklotzt, die im Liter enthält: 2 g des Reaktivfarbstoffe der Formel

Cu

NaO₃S - 0 - CH₂ — CH₂ - SO₂ —/

O NH-CO-CH₃

SO₃Na

IO g des Reaktivfarbstoffe der Formel CH₃CO — HN OH

N — SO₂ — CH₂ — CH₂ — OSO₃H

10 g des Reaktivfarbstoffe der Formel

SO₃H

HO₃S

SO₂ — CH₂ — CH, — O — SO₃H

409 549/36

10

3 g eines Gemisches aus etwa gleichen Anteilen von 15 ti des DispcrsionsfarbstolTs der Formel

Dispersionsfarbstoffe!! der Formeln

H₁N O Nil CH, OH

O NH,

. A 1 '

HO O NH-CH₇OH

O OH

12 g des Dispersionsfarbstoffs der Formel

? H O

-C\

CH

It ml Natronlauge. 32,5%ig (38 Be). IO g Natriummonochloracetat. 10 g Natriummonochlorpropionat g Natriumchlorid.

Man verfahrt zur Fixierung der f'arbstoffe wie im Beispiel I beschrieben und erhält eine egale Bra in bung auf beiden Faserkomponenten des Mischgewebes.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum einbadigen Färben von Mischgeweben aus Polyester- und Cellulosefasern mit Reaktiv- und Dispersionsfarbstoffen nach der Klotz-Verwejl-Druckdämpf-Methode, dadurch gekennzeichnet, daß man das Textilmaterial bei Raumtemperatur mit einer wäßrigen Kiouflotte imprägniert, die neben Reaktiv- und Dispersionsfarbstoffen, Natronlauge und Natrium sulfat oder Natriumchlorid noch einen in der Hitze wirksamen Säurespender enthält, die so behandelte Ware sodann im feuchten Zustand zur Fixierung der Reaktivfarbstoffe unter den gegebenen alkalischen Bedingungen bei Raumtemperatur oder mäßig erhöhter Temperatur verweilen läßt und anschließend die Fixierung der Dispersionsfarbstoffe unter Einstellung neutraler bis schwach saurer Bedingungen durch den Säurespender mittels Druckdämpfen bei 1,0 bis 3.0 aiii herbeiführt.

2. Verfahren nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß man als Säurespender Alkalisalze monochloiierter fider monofluorierter. gesättigter aliphatischer Monocarbonsäuren mit 2 oder 3 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise Natriummonochloracetat oder Natrium-monoehlorpropionat. verwendet.